Tecnólogo em Radiologia aguinaldo.radiologia@gmail.com 1  Produção dos RX em CT  Interação da radiação com a matéria  Formação da imagem em CT  Escala de Hounsfield  Janelamento  Artefatos de imagem  Aspectos de segurança em CT 2 Era uma sexta-feira, 8 de novembro de 1895 , noite chegando quando Wilhelm Röentgen, decidiu repetir o experimento realizado por Lenard. Apagou a luz do laboratório, acomodou os olhos à escuridão e foi afastando a tela até 2 m do tubo. Ligou e desligou o tubo e percebeu que toda vez que desligava a luminescência desaparecida. 3 Wilhelm Röentgen (1845 – 1923) 1901 – Prêmio Nobel em Física Descoberta dos raios X Durante a colocação de uma das peças entre o tubo e a tela, ele observou o contorno dos ossos de seus dedos. Conclui que aqueles raios era parados pelos ossos, da mesma forma que por uma placa de chumbo. No dia 22 de dezembro, Röentgen radiografou a mão da sua esposa Ana Bertha e deveria ficar estática durante 15 minutos de exposição. 4 Ana Bertha Röentgen (1833 – 1919) 5 Dentro da ampola de raios X, o filamento de tungstênio (catodo) ao ser aquecido libera elétrons que são acelerados e atraídos pela diferença de potencial (kV) em direção ao alvo (anodo). Nesse caso, não produzidos fótons de várias energias, em que a energia máxima depende do valor da kilovoltagem (kV). 6

7 Em física das radiações consideram-se sete interações da radiação com a matéria como importantes:  Radiação de freamento ou Bremsstrahlung  Raios X característico  Efeito fotoelétrico  Efeito Compton  Produção de pares  Espalhamento coerente  Fotodesintegração 8 RADIAÇÃO DE FREAMENTO ou BREMSSTRAHLUNG Uma pequena fração dos elétrons incidentes no alvo aproxima-se dos núcleos dos átomos, que constituem o alvo. Eles podem perder de uma só vez, uma fração considerável de sua energia, emitindo um fóton de raios X. Logo, um fóton de raios X é criado quando um elétron sofre uma desaceleração brusca devido à atração causada pelo núcleo. Os raios X assim gerados são chamados de radiação de freamento e podem possuir qualquer energia, que depende do grau de aproximação do elétron do núcleo e da energia cinética do elétron. 9 RADIAÇÃO DE FREAMENTO ou BREMSSTRAHLUNG 10

RAIOS X CARACTERÍSTICOS

Quando um elétron incidente no alvo remove um elétron da camada K, cria-se um buraco em seu lugar que é imediatamente preenchido pela transição de um elétron da camada mais externa. 11

RAIOS X CARACTERÍSTICOS

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EFEITO FOTOELÉTRICO

No efeito fotoelétrico, o fóton retira do átomo um elétron interno (> probabilidade das camadas K e L) e desaparece. Há produção de um íon excitado e transferência de toda a energia do fóton para o meio.

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ESPALHAMENTO COERENTE

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FOTODESINTEGRAÇÃO

Fotodesintegração é um processo no qual raios γ de alta energia interagem com o núcleo atômico e causam uma extrema excitação o qual induz a uma reação espontânea de fissão nuclear. 21

FOTODESINTEGRAÇÃO

A criação da CT só foi possível devido ao desenvolvimento da matemática computacional por Allan Cormack. Esta matemática permite que as informações vindas dos detectores possam ser trabalhadas e deem origem às imagens de cortes transversais da anatomia do paciente. 22 Allan Comarck (1924 – 1998) 1979 – Prêmio Nobel em Fisiologia e Medicina Desenvolvimento da CAT PIXEL: BIDIMENSIONAL VOXEL: TRIDIMENSIONAL

Cortes axial

original adquirido

Tanto na Radiologia Convencional como na CT, os RX atravessam o paciente e são absorvidos de diferentes formas pelos tecidos que compõem o corpo humano. As diferenças de atenuações são registradas nos filmes radiológicos ou por detectores para obtenção de imagens médicas analógicas ou digitais. O processo de formação da imagem em CT pode ser dividido em três formas:  Aquisição de dados  Reconstrução dos dados obtidos  Apresentação da imagem 24

No processo de aquisição de imagens, são coletados dados de forma sistemática do paciente. Existem basicamente dois métodos de aquisição de imagens: AQUISIÇÃO AXIAL O conjunto tubo de RX e detectores giram ao redor do paciente e os dados são coletados. Em seguida, o movimento do conjunto é cessado e a mesa é deslocada para a posição do próximo corte. O segundo corte é adquirido. Esse é um processo contínuo até que toda região de interesse seja irradiada. 25

AQUISIÇÃO VOLUMÉTRICA

É utilizada uma geometria helicoidal ou espiral. O conjunto tubo de RX e Detectores giram ao redor do paciente simultaneamente com o deslocamento da mesa, adquirindo os dados de forma volumétrica de toda região de interesse. 26 27 Corte a Corte Conjunto tudo de RX e Detectores com rotação de 360 º não contínua, movimento não contínuo da mesa durante a aquisição. Corte em Volume Conjunto de tubo de RX e Detectores com rotação de 360 º contínua, movimento contínuo da mesa durante a aquisição das imagens. AQUISIÇÃO AXIAL AQUISIÇÃO VOLUMÉTRICA

AQUISIÇÃO de DADOS

PROCESSO DE RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM

O processo de reconstrução da imagem em CT é realizado por computador, onde, algoritmos matemáticos transformam os dados obtidos em imagem digital. O FOV (Field of View) ou campo de visão é o diâmetro máximo da imagem reconstruída, selecionado pelo profissional. A matriz de reconstrução, geralmente é de 512 x 512 ou 1024 x 1024 pixels. APRESENTAÇÃO DA IMAGEM A fase final é a conversão da imagem analógica para imagem digital, onde o profissional poderá utilizar todos os recursos disponíveis para edição da imagem. 28 29 30

37 38 O FOV (Field of View) ou o campo de visão, refere-se a área examinada pela tomografia. Normalmente o FOV é definido em centímetros. Assim, o tamanho do Pixel é dado pela razão entre FOV e MATRIZ que pode variar de 256 x 256 , 512 x 512 ou 1024 x 1024. 39 RESOLUÇÃO DE IMAGEM São^ imagens^ na^ radiografia^ que^ não^ correspondem^ as estruturas pertencentes ao corpo do examinado e que podem induzir ao médico a erros de avaliação. Materiais de Alta Densidade (Strike) – objetos metálicos produzem artefatos de alta densidade devido aos altos números atômicos. 40 Piercing Ruído da Imagem – aspecto que confere granulosidade às imagens, ocorre em função de feixes de baixa energia ou quando o objeto apresenta grandes dimensões, como pacientes obesos. É necessário aumentar a dose de exposição. 41 Granulosidade Artefatos de movimento – devido à movimentação do paciente produzindo linhas através da imagem. 42 Artefatos de movimento

ESPESSURA DO CORTE ou SLICE Está relacionado com a colimação do corte podendo ser de 0 , 5 mm; 1 mm; 1 , 5 mm; 2 mm; 3 mm; 5 mm e 10 mm. INCREMENTO ou INDEX ou GAP É o espaçamento (intervalo) entre os cortes, não ocorre aquisição de dados. 43

FOV

Field of View ou Campo de Visão serve para visualizarmos o campo de estudo. Eles variam de 14 cm à 48 cm, são diretamente proporcionais ao tamanho do objeto, por exemplo: Imagem grande FOV grande; Imagem pequena FOV pequeno. 44 Exemplos de Campos de Visão (FOV) Tórax 35cm Abdome 40cm Joelho 18cm Face 14cm ZOOM Aumento da imagem a partir de dados brutos adquiridos a partir de RAWDATA (dados brutos de aquisição de imagem). MAGNIFICAÇÃO Aumento da imagem já formada com perda de resolução. 45 ROI Serve para medir a densidade bem como calcular a área, número de pixels e desvio padrão. VARREDURA / ESCANOGRAMA / SCOUT Nesta imagem aplica-se as programações de cortes necessários para o exame, planejamento de cortes. FEET FIRST / HEAD FIRST Direção em que o paciente entra no grantry FF = pés / HD = cabeça. 46 ROI 47 48